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摘要
为了揭示高铁粗粒土填料振动压实机理，以典型的高铁基床表层级配碎石填料为研究对象，首先基于自行研制的大型振动压实仪，建立连续干密度ρrd、动刚度Krb以及修正地基系数K20的压实质量评估体系；然后利用X-CT系统对级配碎石的振动压实过程进行扫描，从粗颗粒动态演化过程角度揭示级配碎石的压实性能演化机理。研究结果表明：整个压实过程中，不同土体类型的级配碎石ρrd均呈现出急速上升-缓慢上升的趋势，而Krb和K20却呈现出急速上升-缓慢下降的趋势。进一步，提出压实嵌锁点Tlp以量化出级配碎石的压实性能拐点特征。振动压实过程中当60%的粗颗粒长轴趋于水平排布时(处于Tlp状态)，即呈现出振动压实稳定态；而后进一步压实，易导致粗颗粒发生以表面研磨为主的破碎现象，破坏骨架稳定性，导致压实性能下降。最终通过离散元模拟验证该机制的正确性。研究成果可从细观层面揭示振动压实机理，为高铁智能碾压质量评估提供新的方法。
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单位中南大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司; 土木工程学院
